شناخت انواع استیل
از مزایای استیل می‌توان به مقاومت به خوردگی بالا، استحکام حرارتی و برودتی خوب، خواص مکانیکی منحصر بفرد و بهداشتی بودن و تمیزکاری راحت آن اشاره کرد. مقاومت آلیاژهای مختلف استنلس استیل در برابر خوردگی حفرهای و بین دانه‌ای خوب است که این امر موجب میشود از آلیاژهای مختلف فولاد زنگ نزن یا استنلس استیل در کاربردهای استراتژیک و مهم استفاده شود. زیرا با اینکه قیمت ورق استیل نسبت به نمونه‌های فولاد کربنی بالاتر است اما چون عمر مفید قطعه و هزینه‌های نگهداری آن بالا می‌رود بهتر است در کاربردهای حساس و جاهایی که نیاز است قطعه با مواد دیگر وارد واکنش نشود از ورق استنلس استیل استفاده شود. همچنین ورق استیل قابلیت بازیافت 100% دارد و در هنگام پروسه ساخت و بازیافت آن آسیب کمتری به محیط زیست وارد میشود و چون استانداردهای جهانی امروزه به سمتی رفته است که فرآیندهای صنعتی تا جای ممکن سازگار با محیط زیست باشد بنابراین استفاده از ورق استنلس استیل به طور چشمگیری افزایش یافته است.
کاربرد استنلس استیل – ورق استیل
فولادهای زنگ نزن یا استنلس استیلها عمدتا زمانی مورد استفاده قرار می‌گیرند که پای مبحث خوردگی یا اکسیداسیون در میان باشد. با افزودن بالای 10.5% وزنی کروم به آلیاژ آهن-کربن یا همان فولاد ساده کربنی، لایهای از اکسید کروم که به صورت یک فیلم پیوسته و نامرئی است روی سطح مقطع استیل ایجاد میشود و مانع از خوردگی آن میشود در ادامه گستره وسیعی از کاربردهای مختلف صنعتی و غیر صنعتی را برای استنلس استیل فراهم میکند.
انواع استیل زنگ نزن
به طور کلی چهار گروه اصلی استنلس استیل داریم که عبارتند از
- فریتی
- آستنیتی
- مارتنزیتی
- داپلکس
آستنیتی
استیل گروه آستنیتی‌ها معمولا در مکانهایی که نیاز به مقاومت خوردگی بالا هستند استفاده می‌شوند. رایجترین آلیاژهای آستنیتی فولادهای آهن-کروم-نیکل هستند که عموما به عنوان سری 300 شناخته می‌شوند. این سری به دلیل بالا بودن مقدار کروم و نیکل در ترکیب شیمیایی اش از مقاوم‌ترین گریدهای استنلس استیل در برابر خوردگی هستند که خواص مکانیکی فوق‌العاده‌ای دارند.
برای سخت کاری این گروه به جای عملیات حرارتی از کار سرد استفاده میشود یعنی با انجام کار مکانیکی روی ورق استیل آن را سخت می‌کنند. گریدهای آستنیتی حداکثر حاوی 0.8% وزنی کربن اند. اگر کنار شماره گرید از حرف L استفاده شود یعنی آلیاژی کم کربن از گرید مورد نظر است که به موجب پایین‌تر بودن مقدار کربن مقاومت خوردگی پس از جوشکاری آن بهبود یافته است یا به عبارتی مقدار کربن به حدی کم است که با جوشکاری رسوب کربن در مرزدانه نداریم و از این رو مقاومت به خوردگی ورق پس از جوشکاری کاهش نمی‌یابد. شاید این سوال برایتان پیش بیاید که چرا همه جا از آلیاژهای کم کربن استفاده نمی‌کنیم؟ در اینجا دو دلیل مهم را ذکر می‌کنیم:
- گریدهای کم کربن یا L گرانتر هستند.
- کربن موجود در ترکیب شیمیایی استحکام آلیاژ را در دمای بالا حفظ میکند بنابراین اگر در حین کار دمای آلیاژهای کم کربن بالا رود قطعه دچار کاهش استحکام شده و ممکن است آسیب ببیند.
گریدهایی که در کنار نام آنها از حرف H استفاده شده‌است در واقع آلیاژی پر کربن از گرید مورد نظر هستند که حاوی حداقل 0.04% و حداکثر 0.1% وزنی کربن هستند. وقتی نیاز باشد که از قطعه در دماهای بسیار بالا استفاده کنیم از گریدهای پر کربن ورق استیل استفاده میشود. در جدول زیر گریدهای مختلفی از آلیاژهای آستنیتی آورده شده است:
استیل 304
پرکاربردترین گرید فولادهای آستنیتی آلیاژ 304 است که تقریبا حاوی 18% کروم و 8% نیکل است. از این آلیاژ برای ساخت تجهیزات فرآوری مواد شیمیایی ، صنایع غذایی، داروسازی و مبدل‌های حرارتی استفاده میشود.
استیل 316
این آلیاژ حاوی 18-16% کروم، 14-11% نیکل و حداقل 2% مولیبدن است. مولیبدن به منظور بهبود مقاومت به خوردگی حفرهای به ترکیب شیمیایی آن اضافه شده است. از این آلیاژ در محیطهای شور که نیاز داریم مقاومت به خوردگی بالاتر باشد استفاده میشود. مانند ساخت تجهیزات دریایی، فرآوری مواد غذایی شور، کاغذ سازی و….
استیل 317
مقدار مولیبدن موجود در این آلیاژ بیشتر از گرید 316 است که کاربرد آن را در محیطهای با خورندگی بسیار بالا مناسب میکند. حداقل مقدار مولیبدن موجود در ترکیب شیمیایی این آلیاژ 3% است. از این گرید برای ساخت مخازن و قطعاتی که در معرض سیالات ساینده هستند استفاده میشود.
استیل 321
از این آلیاژ برای ساخت قطعاتی که به طور متناوب در دماهای بالای 426℃ کار می‌کنند استفاده میشود. با اضافه شدن تیتانیوم به ترکیب شیمیایی این آلیاژ مقاومت به خوردگی و استحکام آن افزایش می‌یابد و از این گرید بیشتر در صنایع هوا فضا استفاده میشود.
مارتنزیتی
این گروه از استنلس استیلها علاوه بر مقاومت به خوردگی بالایی که دارند با عملیات حرارتی نیز سخت می‌شوند. گریدهایی که فقط حاوی کروم بوده و نیکل ندارند مغناطیسی هستند و با عملیات حرارتی سخت می‌شوند. گریدهای مارتنزیتی عمدتا در مواردی که سختی، استحکام و مقاومت سایشی مد نظر است به کار برده می‌شوند. در جدول زیر گریدهای مختلفی از آلیاژهای مارتنزیتی آورده‌شده‌است:
استیل 410
این گرید حاوی کمترین مقدار ممکن از عناصر آلیاژی است. از نظر قیمت گرید 410 مقرون بصرفه بوده و در کاربردهای عمومی که نیازمند عملیات حرارتی هستند استفاده میشود. مثلا برای ساخت قطعاتی که در معرض هوا، آب و برخی محیطهای شیمیایی یا اسیدی که خوردگی ضعیفی ایجاد می‌کنند استفاده می‌شوند و به طور کلی در کاربردهایی که توامان نیاز به مقاومت به خوردگی و استحکام است بکار می‌روند.
استیل 414
به منظور بهبود مقاومت به خوردگی 2% نیکل به ترکیب شیمیایی این آلیاژ اضافه شده‌است. این گرید بیشتر برای ساخت کارد و چنگال بکار می‌رود.
استیل 416
به منظور بهبود قابلیت ماشین‌کاری، فسفر و گوگرد به ترکیب شیمیایی آن اضافه شده است.
استیل 420
مقدار کربن این آلیاژ بالاست بنابراین خواص مکانیکی خوبی دارد. از این گرید بیشتر برای ساخت ابزارهای جراحی استفاده میشود.
استیل 431
مقدار کروم موجود در ترکیب شیمیایی این آلیاژ بالاست از این رو مقاومت به خوردگی خوبی دارد.
فریتی
گریدهای فریتی گروهی از استنلس استیلها هستند که مقاومت به خوردگی و اکسیداسیون آنها بهبود یافته‌است. این گروه مقاومت بالایی در برابر ترک خوردگی ناشی از تنش (SCC) داشته و مغناطیسی هستند اما با عملیات حرارتی سخت نمی‌شوند و برای افزایش سختی روی آنها کار سرد انجام میشود. مقاومت به خوردگی این گروه بیشتر از گریدهای مارتنزیتی بوده و از گریدهای آستنیتی کمتر است. از آلیاژهای این گروه بیشتر برای ساخت قطعات تزئینی، سینک آشپزخانه و خودروسازی استفاده میشود. در جدول زیر گریدهای مختلفی از آلیاژهای فریتی آورده شده است:
استیل 430
رایجترین گرید گروه مارتنزیتی استیل 430 است که مقاومت به خوردگی آن کمی کمتر از گرید 304 است. این گرید مقاومت به خوردگی بالایی در برابر مواد خورنده مانند اسید نیتریک، گازهای حاوی گوگرد و بسیاری از اسیدهای آلی و غذایی دارد.
استیل 405
مقدار کروم این آلیاژ کمتر از گرید 430 بوده و به ترکیب شیمیایی آن آلومینیوم نیز اضافه شده‌است تا از سخت شدن آن هنگام سرد شدن از دمای بالا جلوگیری کند.
داپلکس
جدیدترین گریدهای استنلس استیل جزء گروه داپلکس هستند. آلیاژ داپلکس ترکیبی از استنلس استیل آستنیتی و فریتی بوده از این رو به آنها داپلکس می‌گویند. استحکام و مقاومت در برابر ترک خوردگی ناشی از تنش (SCC) این گروه بالاست. از نمونه های رایج استیل داپلکس می‌توان به گرید 2205 اشاره کرد.
شرکت ایران استنلس ، تولید کننده اتصالات جوشی استنلی استیل